La transition du mode lecture au mode Aphis gossypii, le puceron du coton, dépend de l'action de l'hormone juvénile (JH). C'est la principale découverte d'une équipe de chercheurs de l'Académie chinoise des sciences agricoles, qui ont étudié la régulation génétique d'une phase mineure de l'espèce : les gynopares — des femelles ailées qui apparaissent à l'automne et donnent naissance à la lignée sexuelle du ravageur.
En automne, la réduction de la photopériode induit l'émergence de ces femelles ailées. Ils abandonnent l'hôte d'été et migrent vers les plantes hôtes d'hiver, où ils génèrent une progéniture sexuée et complètent le cycle hétéroïque holocyclique - prédominant chez plus de 90 % des espèces de pucerons.
Les gynopares remplissent une fonction reproductive essentielle : elles comblent le fossé entre la reproduction asexuée au printemps et en été et la fécondation avant l'hiver.
L'étude a documenté les stades de développement morphologique des gynopares de A. gossypii, caractérisée par une croissance abdominale, un assombrissement progressif de la couleur, la formation de primordiums alaires et de taches cireuses disposées dans les zones abdominales en forme de « U ».
Les dissections ont montré qu'un seul embryon par ovaire achève son développement, ce qui entraîne une faible fécondité moyenne : 7,3 descendants par femelle.
Pour comprendre les mécanismes hormonaux sous-jacents, les chercheurs ont appliqué du kinoprène, un analogue synthétique du JH, à des nymphes nouveau-nées.
Résultat : 100 % des individus traités présentaient des anomalies, telles que des ailes rabougries ou malformées, et une perte quasi totale de la capacité de reproduction. Plus la dose et le temps d’exposition sont élevés, plus les déformations sont sévères.
Les analyses transcriptomiques ont révélé des altérations significatives dans les gènes impliqués dans la synthèse et la dégradation de l’hormone juvénile. Les gènes JHAMT (synthèse), JHE et JHDK (dégradation) ont montré une expression altérée après traitement au kinoprène. Dans les cas de déformation plus importante, on a observé une forte activation des gènes de dégradation et une forte baisse de l'expression du gène de synthèse. Ces résultats suggèrent que le déséquilibre de l’homéostasie de l’HJ compromet directement à la fois la différenciation alaire et la maturation ovarienne.
L’étude a validé l’hypothèse selon laquelle la morphogenèse des ailes et la transition reproductive sont coordonnées par la signalisation hormonale, intégrée dans des réseaux génétiques spécifiques.
Les réponses au kinoprène renforcent la complexité de ce contrôle : même des expositions brèves et à faible concentration étaient suffisantes pour perturber le développement des gynopares.
D’un point de vue agricole, les résultats ouvrent une nouvelle frontière pour la gestion des pucerons : le blocage hormonal. La possibilité d’utiliser des composés qui imitent ou inhibent la JH dans des phases spécifiques peut interférer avec la continuité reproductive du ravageur, en particulier pendant sa transition saisonnière.
Malgré les progrès, les auteurs mettent en garde contre les limites. La corrélation entre l’expression des gènes et la fonction des protéines nécessite encore une validation fonctionnelle.
Les études futures devraient utiliser des techniques telles que l’ARN interférent pour faire taire les gènes clés et confirmer leur rôle phénotypique. Il sera également nécessaire d’évaluer les effets de JH sur des souches provenant d’autres régions et hôtes.
Plus d'informations peuvent être trouvées sur doi.org/10.3390/insects16060559
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